《电工电子技术》(董昌春) 电子教案 电子课件 正弦交流RLC并联电路

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步进电动机的基本知识
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目录
步进电动机的概念 步进电动机的应用
步进电动机的概念
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步进电机是利用电磁铁的作用原理，用电脉冲信号进 行控制、并将脉冲信号转换为线位移或角位移的电机。
特点: (1) 来一个脉冲，转一个步距角。 (2) 控制脉冲频率，可控制电机转速。 (3) 改变脉冲顺序，可改变转动方向。
步进电动机的概念
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控制系统对步进电机的基本要求 在电脉冲的控制下，步进电动机能迅速起动、正反转、制动和
停车，调速范围宽广； 步进电动机的步距角要小，步距精度要高，不丢步不越步； 工作频率高、响应速度快。
种类：励磁式和反应式两种。
区别在于励磁式步进电机的转子上有励磁线圈，反应式步 进电机的转子上没有励磁线圈。
步进电动机的概念
定子
转子
定子绕组
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱThe
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步进电动机的应用
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• 步进电动机的应用非常广泛，主要用于数字控制系统中，精度高，运行可 靠。

电阻的串联
电阻串联电路的特点
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➢ 电阻串联电路的等效电阻：R =R1+R2+R3 ➢ 串联电路中的总电压等于各元件上的电压之和：U=U1+U2+U3 ➢ 各电阻上的电压与其阻值成正比
电阻串联电路的特点
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分压公式
分压电路应用：电压表扩大量程
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电阻的串联
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串联的概念 电阻串联电路的特点 电阻串联电路功率关系
串联的概念
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电路中有两个或两个以上的电阻首尾相接、中间没有分支，在电源的作用下， 通过各电阻的电流都相同，则称这种连接方式为电阻的串联
电阻串联电路功率关系
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I=I1=I2=I3
I12
I
2 2
I
2 3
P I 2R
I12
P1 R1
I
2 2
P2 R2
I
2 3
P3 R3
R2
R3
R1 P1
R2
P2
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组合开关的结构
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• 组合开关由数层动、静触片组装在绝缘盒而成的。动触点装在转轴 上，用手柄转动转轴使动触片与静触片接通与断开。可实现多条线 路、不同联接方式的转换。
组合开关的结构
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• 组合开关是刀开关的一种发展，其区别是刀开关操作时上下平面动 作,转换开关则是左右旋转平面动作,并且可制同样也有单极、双极和三极。
组合开关的用途
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• 组合开关可作为电路控制开关、测试设备开关、电动机控制开关和主令控 制开关，及电焊机用转换开关等。
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组合开关的基本知识
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组合开关的概念 组合开关的结构 组合开关的用途
组合开关的概念
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• 组合开关：又称转换开关，一种可供两路或两路以上电源或负 载转换用的开关电器。
组合开关的结构
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正弦交流电
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➢ 电压、电流的大小和方向随时间按正弦规律变化的交流电是一种特 殊的交流电，称为正弦交流电。正弦交流电有很多优点，在生产生 活中应用广泛。
➢ 电路中的电源按正弦规律变化的电路称为正弦电路。
正弦交流电的优点
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➢ 正弦交流电可以通过变压器任意变换电压、电流，便于输送、 分配和使用
➢ 正弦交流发电机和电动机的设计制造比直流的简单、经济和 耐用
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➢ 脉动直流电：
电路中电压、电流的大小随时间变化而方向不随时间变化，称为脉动直 流电，例如：
u,i
t 0
直流与交流
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➢ 交流电：
电路中电压、电流的大小和方向均随时间变化，称为交流电，例如：
u,i
u,i
u,i
t
t
t
0
0
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正弦交流电的概念
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直流与交流 正弦交流电 正弦交流电的优点
直流与交流
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➢ 直流电：
电路中电压、电流的大小和方向均不随时间变化，称为稳恒直流电，简
称直流电。
u,i
t 0
直流与交流

理想电压源
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➢ 从实际电源中抽象出来的一种理想电路元件；
➢ 两端电压是定值US或是一定时间的函数uS，与通过它的电流无关； ➢ 理想电压源的电流由外电路决定。
(a)电池符号 (b)直流电压源符号 (c)交流电压源符号
理想电压源绝不允许短路
电压值为零的理想电压源在电路 中的作用相当于一电压源
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独立电源 理想电压源 实际电压源
独立电源
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➢ 独立电源：能够独立向外提供电能的元器件，如电池、发电机、 稳压电源、各种信号源
电压源 电流源
➢ 电压源：电路中能够维持其两端电压恒定的元件，如干电池、蓄 电池、220伏市电电源等
实际电压源
➢ 电源两端的实际输出电压下 降，电流越大，电源端电压 下降越多
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实际直流电压源端电压与输出电 流关系为：Uab=US-IRS
U
Uab=US-IRS
0
I
电压源模型的外特性
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理想电压源
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理想电压源同向串联
理想电压源反向串联
不同电压值的理想电压源绝对不能并联！！！
实际电压源
➢ 实际电压源内部存在内阻RS ➢ 接上负载时，电源中有电流流过，内
阻上产生电压降IRS
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I
-
+IRS
实际电压源 模型

电源。
垫: 指如果触电人由于痉挛手指紧握导线或导线绕在身上，这时可先用干燥的
木板或橡胶绝缘垫塞进触电人身下使其与大地绝缘，隔断电源的通路。
触电后的急救措施
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使触电者 脱离电源
拨打急救电话
现场急救
将触电者安放到空气流 通、温度适宜的地方
有心跳无呼吸 有呼吸无心跳 无心跳无呼吸
人工呼吸(口对口人工呼吸法) 胸外挤压
人工呼吸+胸外挤压
触电后的急救措施
实施口对口人 工呼吸时
保持口、鼻 呼吸道畅通
吹气
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排放废 气
触电后的急救措施
实施胸外挤 压法时
选择压区
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向下挤压
松手复原谢谢关注来自脱离电源的方法切: 指用带有可靠绝缘柄的工具将电源切断。
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脱离电源的方法
挑: 将导线挑开。
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脱离电源的方法
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拽: 指救护人戴上的手套或在手上包缠干燥的衣物等绝缘物品拖拽触电者脱离
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触电事故后的措施
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脱离电源的方法 触电后的急救措施
脱离电源的方法
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• 触电后要使触电者迅速脱离电源。在未切断电源或触电者未脱离 电源时，切不可触摸触电者。
拉: 就近拉开电源开关，使电源断开。

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正弦交流RL并联电路
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电路分析 电流电压相量图 应用举例
电路分析
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RL并联电路 ➢根据KVL：电阻电压与电感电压相等
➢根据KCL： I& I&1 I&2 且 I&1 GU&i , I&2 jBLU&i
1 G jBL
Req
jX Leq
电压电流相量图
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由于电压相等，因此可以假设：U&i Ui0
从而：
I&1 GU&i GUi0 I&2 jBLU&i BL 90 Ui0 BLUi 90
根据以上相量方程，可以画出如下电流电压相量图：
I&1 U&i
I&
I&2
应用举例
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例：RL并联电路，R=2Ω，XL=2Ω，电路外加电压 u 2.82sin t 60 V
试求(1)电路复导纳Y；(2) 电路复阻抗Z；(3)电感电流 I&L 。
解：(1)由R=2Ω， XL=2Ω，可得：G=0.5S，BL=0.5S
电路的复导纳为：Y G jBL 1 / 2 j / 2 0.5 j0.5S
I& GU&i jBLU&i YU&i 其中， Y G jBL
电路分析
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由：I& YU&i G jBL U&i RL并联电路 可以用一个复导纳等效

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基尔霍夫电流定律
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基尔霍夫电流定律的概念 基尔霍夫电流定律的应用
基尔霍夫电流定律(KCL)的概念
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• KCL：任一时刻，流入任一结点的电流的代数和恒等于零。
i 0 （任意波形的电流） I 0 （直流电路的电流）
I2
I3
例
R + _U1
I
+R _U2
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I=?
R
+RFra bibliotek_U3
I1+I2=I3
I=0
广义结点
基尔霍夫电流定律(KCL)的应用
i1
A
i2 i3
B
i
A
i
B
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i1 i2 i3 0
两条支路电流大小相等， 一个流入，一个流出。
A
i=0
B
只有一条支路相连，则 i=0。
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4A
10A
i1 •b
i2
-12A
求左图示电路中电流i1、i2。 解： – 4+7+i1= 0 i1= －3A –i1–i2+10 +(–12)=0 i2=1A
其中i1得负值，说明它的实际方向与参考方向相反。
基尔霍夫电流定律(KCL)的应用
• 电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。
例
I1
广义结点
基氏电流定律的依据：电流的连续性原理
基尔霍夫电流定律(KCL)的概念

i u 90o
g
g
U C jX C I C
➢ 电容电压与电流的相量图 I C 90o
电容欧姆定律 的相量形式
U C 0o
应用举例
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例：将一个47F的电容接到f=50Hz、U=220V的正弦交流电源上，求电容的容抗以
及电流有效值。 若将频率改为f=60Hz，再求该电容容抗 。
解： f=50Hz时： 电容的容抗XC为：XC=1/(2fC )=1/(2×3.14×50×47)=67.7Ω 电流有效值为：I=U/XC=220/67.7=3.2A f=60Hz时： 电容的容抗XC为：XC=1/(2fC )=1/(2×3.14×60×47)=56.4Ω
谢谢！
电容元件的 欧姆定律
1
定义： X C C
则有：UC IC X C
1
UC
C
IC
为电容的容抗(Ω)
容抗与频率及电 容值成反比
电容对高频电流所呈现的容抗很小，对直流容抗XC=，电容视作开路，电 容具有“隔直通交”的特性。
容抗的概念
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➢ 相量关系式
UC IC X C
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电流
电压
电压电流关系
➢ 电容元件的电流、电压保持同频 ➢ 电容的电流始终超前电压90相位，与频率无关
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电流
电压
90
容抗的概念
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➢ 电容电流与电压的关系式(有效值)：
IC UC C 或
TheINTERNET of HINGS正弦交流电路电容的电压电 流关系

Req
jX Ceq
电压电流相量图
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由于电压相等，因此可以假设：U&i Ui0
从而：
I&1 GU&i GUi0 I&2 jBCU&i BC90 Ui0 BCUi90
根据以上相量方程，可以画出如下电流电压相量图：
I& I&2 I&1 U&i
应用举例
(2)电路的复阻抗为：Z 1 / Y 1 / 0.5 j0.5 1 j
应用举例
Байду номын сангаасThe
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解：(3)总电压相量为： U& 2.82 / 2 60 2 60 V
则：电容电流相量为： I&C jBCU&
0.590 2 60
130 A
谢谢！
I& GU&i jBCU&i YU&i 其中， Y G jBC
电路分析
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由：I& YU&i G jBC U&i RC并联电路可以用一个复导纳等效
又由：U&i ZI& Req jX Ceq I&RC并联电路也可以用复阻抗等效
其中：Z
1 Y
1 G jBC
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正弦交流RC并联电路
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电路分析 电流电压相量图 应用举例
电路分析
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RC并联电路 ➢根据KVL：电阻电压与电容电压相等